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產(chǎn)品問(wèn)答

一、關(guān)于步進(jìn)電機的好壞測試

一般先不接驅動(dòng),手動(dòng)轉動(dòng)電機轉軸,感覺(jué)一下是否轉動(dòng)順暢。正常不說(shuō),手動(dòng)轉動(dòng)電機軸轉一圈,阻力應該是一樣的。
然后再接驅動(dòng)測試,控制信號是共陽(yáng)方式的,PUL+ 接信號電源,PUL- 接控制信號。如果是共陰方式的,則PUL+接控制信號,PUL- 接信號地。如果驅動(dòng)器的控制信號輸入端默認是5V電平的,可以直接把PUL+接5V電源,PUL- 則不斷地地進(jìn)行碰觸測試,相當于手動(dòng)方式產(chǎn)生脈沖; 只要電機與驅動(dòng)的接線(xiàn)是正確的,碰觸時(shí)電機是會(huì )走一步的。

二、步進(jìn)電機和交流伺服電機性能比較

步進(jìn)電機是一種離散運動(dòng)的裝置,它和現代數字控制技術(shù)有著(zhù)本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內的數字控制系統中,步進(jìn)電機的應用十分廣泛。隨著(zhù)全數字式交流伺服系統的出現,交流伺服電機也越來(lái)越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發(fā)展趨勢,運動(dòng)控制系統中大多采用步進(jìn)電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動(dòng)機。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號),但在使用性能和應用場(chǎng)合上存在著(zhù)較大的差異?,F就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同
兩相混合式步進(jìn)電機步距角一般為3.6°、 1.8°,五相混合式步進(jìn)電機步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進(jìn)電機,其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機的步距角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例,對于帶標準2500線(xiàn)編碼器的電機而言,由于驅動(dòng)器內部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言,驅動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機轉一圈,即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機的脈沖當量的1/655。
二、低頻特性不同
步進(jìn)電機在低速時(shí)易出現低頻振動(dòng)現象。振動(dòng)頻率與負載情況和驅動(dòng)器性能有關(guān),一般認為振動(dòng)頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進(jìn)電機工作在低速時(shí),一般應采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現象,比如在電機上加阻尼器,或驅動(dòng)器上采用細分技術(shù)等。
交流伺服電機運轉非常平穩,即使在低速時(shí)也不會(huì )出現振動(dòng)現象。交流伺服系統具有共振抑制功能,可涵蓋機械的剛性不足,并且系統內部具有頻率解析機能(FFT),可檢測出機械的共振點(diǎn),便于系統調整。
三、矩頻特性不同
步進(jìn)電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時(shí)會(huì )急劇下降,所以其最高工作轉速一般在300~600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出,即在其額定轉速(一般為2000RPM或3000RPM)以?xún)?,都能輸出額定轉矩,在額定轉速以上為恒功率輸出。
四、過(guò)載能力不同
步進(jìn)電機一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機具有較強的過(guò)載能力。以松下交流伺服系統為例,它具有速度過(guò)載和轉矩過(guò)載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍,可用于克服慣性負載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機因為沒(méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉矩的電機,而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩,便出現了力矩浪費的現象。
五、運行性能不同
步進(jìn)電機的控制為開(kāi)環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負載過(guò)大易出現丟步或堵轉的現象,停止時(shí)轉速過(guò)高易出現過(guò)沖的現象,所以為保證其控制精度,應處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅動(dòng)系統為閉環(huán)控制,驅動(dòng)器可直接對電機編碼器反饋信號進(jìn)行采樣,內部構成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì )出現步進(jìn)電機的丟步或過(guò)沖的現象,控制性能更為可靠。
六、速度響應性能不同
步進(jìn)電機從靜止加速到工作轉速(一般為每分鐘幾百轉)需要200~400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好,以松下MSMA 400W交流伺服電機為例,從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
綜上所述,交流伺服系統在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機來(lái)做執行電動(dòng)機。所以,在控制系統的設計過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當的控制電機。

三、伺服電機又叫交流伺服電機,交流同步電機;普通電機通常指交流異步電機。主要區別在于:

1,工作在閉環(huán)反饋和開(kāi)環(huán)狀態(tài)原理的區別;
這也是最大的區別,交流同步電機需要通過(guò)電機后端的傳感器及編碼器反饋速度、位置或力矩參考值給配套驅動(dòng)器,再由驅動(dòng)器實(shí)時(shí)調整驅動(dòng)電流按用戶(hù)指定值來(lái)控制電機旋轉,而異步直流步進(jìn)電機通常直接由變頻器或調壓器等裝置直接驅動(dòng)電機旋轉,并不會(huì )對外部干擾因素如力矩過(guò)大,負載過(guò)重做到動(dòng)態(tài)調整,所以前者比后者更高效,高級,節能,精準。
2,同步和異步結構的區別;
交流同步電機結構是定子線(xiàn)圈+磁性轉子,它需要通過(guò)反饋編碼器的同步信號知道轉子變換的磁場(chǎng),達到精準控制的目的,而異步電機結構是定子三相線(xiàn)圈星狀或三角結構+轉子鐵心,單靠驅動(dòng)電壓控制設定頻率值達到旋轉目的的,高級矢量變頻器因為只是對顯示值簡(jiǎn)單調整,并無(wú)同步信號要求,故不算真正意義上的閉環(huán)反饋。所以前者比后者更復雜,絕不能輕易拆卸調整。
3,專(zhuān)用和通用的區別;
前者由于受編碼器類(lèi)型和廠(chǎng)家限制,通常配套的驅動(dòng)器不僅按慣量大中小,功率區分,還按通訊協(xié)議做到了專(zhuān)機專(zhuān)用,就是說(shuō)一款伺服電機只能對應一款驅動(dòng)器,不能不同系列不同功率對應連接,而交流異步電機通??梢耘涮自诓煌β实淖冾l器上,只要不超過(guò)最大轉速電流即可。所以,伺服也給維修界帶來(lái)了挑戰,通常交流同步電機維修技術(shù)含量高,維修成本大,不僅需要搭建多個(gè)不同種類(lèi)和功率的伺服測試平臺,還要積累大量經(jīng)驗。

四、 單相電機不起動(dòng)的原因

1,繞組燒損了(匝間短路),使得啟動(dòng)轉矩不夠;
2,啟動(dòng)電容過(guò)小,使得啟動(dòng)轉矩不夠。
如果電容還是原來(lái)的額定值的電容,且原來(lái)能夠順利啟動(dòng),且沒(méi)有增加新的負載(使用長(cháng)久后油煙膩住葉片了),則基本上可以肯定是繞組匝間短路了。
用萬(wàn)用表能簡(jiǎn)單的判斷電容是否有嚴重的擊穿故障。用萬(wàn)用表歐姆檔測量電容兩極的電阻。如果電阻極大,表明電阻未被擊穿,但不能表明電容的容量正常。如果電容容量降低,電機仍然無(wú)法啟動(dòng)。
啟動(dòng)電容壞,用萬(wàn)用表正反測無(wú)放電,容量消失。放電貨后用電容檔測試容量。
假定電機、電容都好。檢查電源是否有電回路、是否完整。
檢查結果,電源沒(méi)有問(wèn)題。假定電機正常。檢查電容、及其回路是否完整??梢匀藶橄绒D動(dòng)電機,然后立即通電。此時(shí)如果電機是好的,電機就能啟動(dòng)。那就說(shuō)明電容或其回路有問(wèn)題。
如果電容,及其回路正常。用上述方法,電機不轉。說(shuō)明電機有問(wèn)題。用電表(萬(wàn)用表)檢查電機線(xiàn)圈是否斷路。

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